Horno de gas de biomasa a aire caliente en las Filipinas

Antecedentes del proyecto

En los países tropicales en desarrollo, las pequeñas y medianas empresas procesadoras de madera enfrentan comúnmente dos desafíos importantes: la falta de fuentes de energía convencionales confiables y asequibles (como fueloil o carbón para calderas de vapor) para operar los hornos de secado, y la dificultad de eliminar grandes cantidades de aserrín, recortes y otros residuos del procesamiento. La utilización de estos desechos como fuente de calor para el secado ofrece una solución eficaz a ambos problemas.

En 2021, el Departamento de Ciencia y Tecnología de Filipinas - Instituto de Investigación y Desarrollo de Productos Forestales (DOST-FPRDI) diseñó, construyó y probó unPrototipo de secador tipo horno de vacío calentado por aire.alimentado por un horno de gasificación de biomasa. Esta unidad fue diseñada específicamente para secar madera y bambú para cumplir con los requisitos de calidad tanto para el mercado nacional como para el de exportación.

Solución técnica

El núcleo de esta solución es utilizar gases de combustión de alta temperatura generados a partir de la gasificación de biomasa como fuente de calor, suministrando calor a la cámara de secado a través de un sistema de aire caliente, combinado con tecnología de vacío para acelerar el proceso de secado.

Especificaciones técnicas clave:

• Capacidad de secado: 500 pies tablares (aprox. 1,18 m³)

• Sistema de fuente de calor: Un horno de gasificación de biomasa conectado a un intercambiador de calor dentro del horno a través de un tubo de humos de 8 pulgadas de diámetro x 10 pies de largo.

• Sistema de vacío: Bomba de vacío de anillo líquido de dos etapas con una capacidad máxima de bombeo de 1,5 m³/min y una presión de vacío máxima de -750 mmHg

• Control de temperatura: Rango de temperatura de funcionamiento de aproximadamente 47-53 °C, con un nivel de vacío de 30-40 kPa

Datos de funcionamiento

Las pruebas se realizaron de marzo a junio de 2021. Debido a las restricciones de COVID-19, el horno funcionó de forma intermitente (máximo 8 horas de funcionamiento por día).

Rendimiento de secado:

Fuente: Informe Anual DOST-FPRDI 2021

Análisis económico

Costo de secado (por pie tablar):

Nota: Tipo de cambio aproximado de 1 USD ≈ 55 PHP. Se espera que el costo disminuya a medida que aumente la capacidad del secador.

Costo de fabricación del equipo:

• Costo total: PHP 572.123,60 (aprox. USD 10.400)

  • Materiales: PHP 394.568; Mano de obra: PHP 177.555,60 (aprox. 45 % del coste del material)

Lecciones aprendidas y replicabilidad

Este proyecto validó la viabilidad de utilizar tecnología de gasificación de biomasa para suministrar calor a hornos de madera de pequeña escala en países en desarrollo que carecen de acceso a fuentes de calor de vapor. El uso de residuos de procesamiento como combustible redujo efectivamente los costos operativos, mientras que la introducción de la tecnología de vacío acortó significativamente el ciclo de secado de la madera con alto contenido de humedad y mejoró la calidad del producto. El horno puede ser operado por un solo trabajador, lo que reduce los requisitos de habilidad laboral.

Este modelo técnico es particularmente adecuado para pequeñas y medianas plantas procesadoras de madera, instalaciones de procesamiento de bambú y sitios de procesamiento primario a nivel forestal en regiones tropicales. Ofrece una vía tecnológica sostenible para agregar valor a los productos mediante la utilización de materiales de desecho autogenerados.